JP2007267032A - Imaging apparatus and method for manufacturing imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ビデオカメラや各種カメラレンズにおいて使用される撮像装置及びそのような撮像装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus used in a video camera and various camera lenses, and a method for manufacturing such an imaging apparatus.
ビデオカメラや各種カメラレンズにおいては、入射光を互いに異なる波長の光、例えば、光の3原色(R(赤色)、G(緑色)、B(青色))に分解して撮像する撮像装置が使用されている。このような撮像装置は、色分解プリズムと、この色分解プリズムによって色分解されたR、G、Bの各原色帯域光を受光する固体撮像素子(CCD、MOS等)とから構成されている。 In video cameras and various camera lenses, an imaging device that separates and captures incident light into light of different wavelengths, for example, the three primary colors of light (R (red), G (green), and B (blue)) is used. Has been. Such an image pickup apparatus is composed of a color separation prism and a solid-state image pickup device (CCD, MOS, etc.) that receives R, G, and B primary color band lights separated by the color separation prism.
色分解プリズムは、複数のプリズム部材と、これらプリズム部材のうちの少なくとも一に形成された色分解膜とからなり、これら複数のプリズム部材が互いの光学面を接合されることによって構成されている。 The color separation prism includes a plurality of prism members and a color separation film formed on at least one of the prism members, and the plurality of prism members are configured by bonding their optical surfaces to each other. .
このような撮像装置を備えたビデオカメラは、いわゆる「3CCDカメラシステム」、あるいは、「3MOSカメラシステム」と称される。「3CCDカメラシステム」は、色分解プリズムを用いずにカラーフィルタ等によって色分解を行って1枚の撮像素子によって受光するビデオカメラに比較して、色再現性などにおいて良好な画質の撮像が行える。そのため、「3CCDカメラシステム」は、従来、業務用ビデオカメラとして使用されてきたが、近年においては、民生用ビデオカメラとしても使用されており、量産コストの低減や小型化の要求が高まっている。 A video camera equipped with such an imaging device is called a so-called “3CCD camera system” or “3MOS camera system”. The “3CCD camera system” can capture images with better image quality in terms of color reproducibility and the like than a video camera that performs color separation using a color filter or the like without using a color separation prism and receives light with a single image sensor. . For this reason, the “3CCD camera system” has been conventionally used as a commercial video camera. However, in recent years, it has also been used as a consumer video camera, and there is an increasing demand for reduction in mass production and miniaturization. .
前述のような撮像装置を構成する色分解プリズムは、3個のプリズム部材(Gプリズム、Bプリズム及びRプリズム)によって構成されている。このような色分解プリズムとして、特許文献1には、全てのプリズムをエアーギャップを設けずに密着接合させた簡素な構成の色分解プリズム(ギャップレスプリズム)が記載されている。 The color separation prism constituting the image pickup apparatus as described above is composed of three prism members (G prism, B prism and R prism). As such a color separation prism, Patent Document 1 describes a color separation prism (gapless prism) having a simple configuration in which all the prisms are closely bonded without providing an air gap.
この色分解プリズムは、図3に示すように、撮像レンズからの入射光Aが入射されるGプリズム101と、このGプリズム101に密着接合されたBプリズム102と、このBプリズム102に密着接合されたRプリズム103とを有して構成されている。Gプリズム101とBプリズム102との間には、緑色帯域光を反射する色分解膜である第1のダイクロイック膜104が形成され、Bプリズム102とRプリズム103との間には、青色帯域光を反射する色分解膜である第2のダイクロイック膜105が形成されている。なお、Gプリズム101には、ゴースト光を止めるための遮光溝が設けてある。
As shown in FIG. 3, the color separation prism includes a
この撮像装置においては、図示しない撮像レンズから色分解プリズムへの入射光Aは、Gプリズム101を経て第1のダイクロイック膜104に至り、この第1のダイクロイック膜104において、緑色帯域光のみが反射され、他の色の成分が透過されることによって、色分解される。第1のダイクロイック膜104において反射された緑色帯域光は、Gプリズム101の内面で全反射された後、このGプリズム101の出射面より出射して、緑色帯域光用撮像素子106によって受光される。
In this imaging apparatus, incident light A from an imaging lens (not shown) to the color separation prism reaches the first
第1のダイクロイック膜104を透過した光は、Bプリズム102を経て第2のダイクロイック膜105に至り、この第2のダイクロイック膜105において、青色帯域光のみが反射され、他の色の成分が透過されることによって、色分解される。第2のダイクロイック膜105において反射された青色帯域光は、Bプリズム102の出射面より出射して、青色光用撮像素子107によって受光される。なお、Bプリズム102の出射面には、Bトリミングフィルタ102aが密着接合されている。
The light transmitted through the first
第2のダイクロイック膜105を透過した光(赤色帯域光)は、Rプリズム103を経て、Rプリズム103の出射面より出射して、赤色光用撮像素子108によって受光される。
The light (red band light) that has passed through the second
このようにして、この撮像装置においては、Gプリズム101が緑色帯域光のみを緑色光用撮像素子106に導光し、Bプリズム102が青色帯域光のみを青色光用撮像素子107に導光し、また、Rプリズム103が赤色帯域光のみを赤色光用撮像素子108に導光する。
In this manner, in this imaging apparatus, the
このような撮像装置の製造においては、Gプリズム101に対して、Bプリズム102及びRプリズム103は、青色光用撮像素子107及び赤色光用撮像素子108ヘの光路長が一致するように接合される。そして、緑色光用撮像素子106、青色光用撮像素子107及び赤色光用撮像素子108のそれぞれについて、レジストレーション調整、あおり調整、バックフォーカス調整等の位置調整を行った後、それぞれを固定する。この場合、緑色光用撮像素子106、青色光用撮像素子107及び赤色光用撮像素子108は、色分解プリズムの対応する出射面に対して、空気層を介して保持された状態となる。
In the manufacture of such an imaging apparatus, the
ところで、このような撮像装置においては、従来、各固体撮像素子と色分解プリズムの対応する出射面との間には、それぞれに各色のトリミングフィルタが設けられていた。しかし、近年では、コストダウンの要請や、緑色及び赤色のトリミングフィルタにはカドミウムが含まれていることなどの理由で、青色のトリミングフィルタ(ブルートリミングフィルタ)のみが使用されている。これは、ダイクロイック膜は角度依存性を有することから、青色か赤色のトリミングフィルタのいずれか一方は使う必要があるためである。ブルートリミングフィルタとしては、例えば、「B390」のような色ガラス、あるいは、有機物質をガラス基材に塗装したものが使われている。 By the way, in such an imaging apparatus, conventionally, a trimming filter for each color is provided between each solid-state imaging device and the corresponding exit surface of the color separation prism. However, in recent years, only a blue trimming filter (blue trimming filter) has been used because of demands for cost reduction and the fact that cadmium is included in the green and red trimming filters. This is because the dichroic film has an angle dependency, and thus it is necessary to use either the blue or red trimming filter. As the blue trimming filter, for example, colored glass such as “B390” or a glass substrate coated with an organic substance is used.
一方、特許文献2には、色分解プリズムの出射面と固体撮像素子とを、空気層を介さずに接合するようにした撮像装置が記載されている。この撮像装置においては、まず、固体撮像素子と対応するプリズム部材との接合を行い、その後に、プリズム部材同士の接合を行って色分解プリズムを構成するようにしている。すなわち、この撮像装置においては、各固体撮像素子についてのバックフォーカス調整は、プリズム部材同士の貼り合わせ位置によって調整している。 On the other hand, Patent Document 2 describes an imaging apparatus in which an emission surface of a color separation prism and a solid-state imaging device are joined without an air layer. In this imaging apparatus, first, the solid-state imaging device and the corresponding prism member are joined, and then the prism members are joined together to form a color separation prism. That is, in this imaging apparatus, the back focus adjustment for each solid-state imaging element is adjusted by the bonding position of the prism members.
前述のような撮像装置においては、量産コストの低減と品質確保とを両立させる観点から、製造を煩雑化することなく、色分解プリズムに対する緑色光用撮像素子、青色光用撮像素子及び赤色光用撮像素子の取り付け精度及び信頼性を維持することが重要である。 In the image pickup apparatus as described above, from the viewpoint of achieving both reduction in mass production cost and quality assurance, the green light image pickup element, the blue light image pickup element, and the red light use light for the color separation prism are not complicated. It is important to maintain the mounting accuracy and reliability of the image sensor.
一方で、固体撮像素子は、半導体技術の進歩により、小型化、高画素化が続いている。このように固体撮像素子が小型化されると、この固体撮像素子を保持するための構造も小型化するため、固体撮像素子とプリズムとの間に空気層が介在している構造では、取り付け精度及び信頼性を確保することが困難となっている。 On the other hand, solid-state imaging devices continue to be reduced in size and increased in pixel count due to advances in semiconductor technology. When the solid-state image sensor is miniaturized in this way, the structure for holding the solid-state image sensor is also miniaturized. Therefore, in the structure in which an air layer is interposed between the solid-state image sensor and the prism, the mounting accuracy is In addition, it is difficult to ensure reliability.
特に、青色光用撮像素子については、色分解プリズムとの間にブルートリミングフィルタが設けてあり、接着部が一面増えるため、取り付け精度及び信頼性の確保が困難となっている。 In particular, with respect to a blue light imaging device, a blue trimming filter is provided between the color separation prism and the number of adhesion portions is increased, so that it is difficult to ensure mounting accuracy and reliability.
一方、色分解プリズムの出射面と固体撮像素子とを空気層を介さずに接合するようにした撮像装置においては、色分解プリズムと固体撮像素子との接合については信頼性が確保されるものの、固体撮像素子のあおり調整ができないという問題がある。そのため、この撮像装置においては、周辺画質を良好とすることが困難となっている。 On the other hand, in the imaging device in which the emission surface of the color separation prism and the solid-state imaging device are joined without an air layer, reliability is ensured for the joining of the color separation prism and the solid-state imaging device, There is a problem that tilt adjustment of the solid-state imaging device cannot be performed. Therefore, it is difficult for this imaging apparatus to improve the peripheral image quality.
固体撮像素子の小型化及び高画素化は今後も続くことから、取り付け精度の確保のためのあおり調整は必要であり、信頼性との両立が望まれている。 Since downsizing and increase in the number of pixels of the solid-state imaging device will continue in the future, it is necessary to adjust the tilt to ensure mounting accuracy, and it is desired to achieve both reliability and reliability.
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、色分解プリズムと固体撮像素子とからなる撮像装置において、固体撮像素子についてあおり調整を含む位置調整を行うことができ、各固体撮像素子の取り付け精度が確保されるとともに、固体撮像素子の取付けについての信頼性も確保されるようになされた撮像装置及びこのような撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is proposed in view of the above-described circumstances, and in an imaging device including a color separation prism and a solid-state imaging device, position adjustment including tilt adjustment can be performed on the solid-state imaging device, It is an object of the present invention to provide an imaging device and a method for manufacturing such an imaging device, in which the mounting accuracy of each solid-state imaging device is ensured and the reliability of mounting of the solid-state imaging device is also secured.
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、以下の構成のいずれか一を有するものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention has any one of the following configurations.
〔構成1〕
入射光を赤色帯域光、緑色帯域光及び青色帯域光に分解しこれら各色帯域光の光を互いに異なる出射面から出射する色分解プリズムと、この色分解プリズムから出射される赤色帯域光を受光する赤色光用固体撮像素子と、色分解プリズムから出射される緑色帯域光を受光する緑色光用固体撮像素子と、色分解プリズムから出射される青色帯域光を受光する青色光用固体撮像素子とを備え、赤色光用固体撮像素子及び青色光用固体撮像素子のいずれか一方は、色分解プリズムの対応する出射面に対して空気層を介さずに接合されており、他の二の固体撮像素子は、対応する出射面に対して空気層を介して保持されていることを特徴とするものである。
[Configuration 1]
A color separation prism that separates incident light into red band light, green band light, and blue band light and emits light of each color band light from different exit surfaces, and receives red band light emitted from the color separation prism. A solid-state imaging device for red light, a solid-state imaging device for green light that receives green-band light emitted from a color separation prism, and a solid-state imaging device for blue light that receives blue-band light emitted from a color separation prism One of the solid-state imaging device for red light and the solid-state imaging device for blue light is joined to the corresponding exit surface of the color separation prism without an air layer, and the other two solid-state imaging devices Is characterized in that it is held via an air layer with respect to the corresponding exit surface.
〔構成2〕
構成1を有する撮像装置において、色分解プリズムの出射面に対して空気層を介さずに接合されている固体撮像素子と、当該出射面との間には、トリミングフィルタが介在されていることを特徴とするものである。
[Configuration 2]
In the imaging apparatus having the configuration 1, a trimming filter is interposed between the solid-state imaging element bonded to the emission surface of the color separation prism without an air layer and the emission surface. It is a feature.
また、本発明に係る撮像装置の製造方法は、以下の構成のいずれか一を有するものである。 The manufacturing method of an imaging device according to the present invention has any one of the following configurations.
〔構成3〕
入射光を赤色帯域、緑色帯域及び青色帯域の光に分解しこれら各色帯域の光を互いに異なる出射面から出射する色分解プリズムを複数のプリズム部材を接合して作成する工程と、色分解プリズムの第1の出射面に対向させてこの第1の出射面から出射される赤色帯域光を受光する赤色光用固体撮像素子を配置する工程と、色分解プリズムの第2の出射面に対向させてこの第2の出射面から出射される緑色帯域光を受光する緑色光用固体撮像素子を配置する工程と、色分解プリズムの第3の出射面に対向させて、この第3の出射面から出射される青色帯域光を受光する青色光用固体撮像素子を配置する工程とを有し、赤色光用固体撮像素子及び青色光用固体撮像素子のいずれか一方は、色分解プリズムの対応する出射面に対して空気層を介さずに接合し、他の二の固体撮像素子は、対応する出射面に対して空気層を介した状態で、出射面に対して空気層を介さずに接合された固体撮像素子を基準として位置調整を行い、その後に固定することを特徴とするものである。
[Configuration 3]
A step of separating the incident light into red band, green band, and blue band light and emitting the light of each color band from different exit surfaces by joining a plurality of prism members; A step of disposing a solid-state imaging device for red light that receives red band light emitted from the first emission surface so as to face the first emission surface; and a second emission surface of the color separation prism. A step of arranging a solid-state image sensor for green light that receives green band light emitted from the second emission surface, and an emission from the third emission surface facing the third emission surface of the color separation prism. A solid-state image sensor for blue light that receives the blue-band light that is received, and either one of the solid-state image sensor for red light and the solid-state image sensor for blue light has a corresponding emission surface of the color separation prism Against the air layer The other two solid-state image sensors are adjusted with reference to the solid-state image sensor that is joined to the output surface without the air layer in the state through the air layer with respect to the corresponding output surface. It is performed, and it fixes after that.
〔構成4〕
構成3を有する撮像装置の製造方法において、色分解プリズムの出射面に対して空気層を介さずに接合する固体撮像素子と、当該出射面との間には、トリミングフィルタを介在させることを特徴とするものである。
[Configuration 4]
In the manufacturing method of an imaging
本発明に係る撮像装置においては、構成1を有することにより、赤色光用固体撮像素子及び青色光用固体撮像素子のいずれか一方は、色分解プリズムの対応する出射面に対して空気層を介さずに接合されているので、色分解プリズムに対する接合の信頼性が確保され、他の二の固体撮像素子は、対応する出射面に対して空気層を介して保持されているので、レジストレーション調整、あおり調整及びバックフォーカス調整を行うことができ、取り付け精度を確保することができる。 In the imaging apparatus according to the present invention, by having the configuration 1, either one of the solid-state imaging device for red light and the solid-state imaging device for blue light has an air layer interposed between the corresponding emission surfaces of the color separation prism. Since the other two solid-state imaging devices are held via the air layer with respect to the corresponding emission surface, registration adjustment is ensured. The tilt adjustment and the back focus adjustment can be performed, and the mounting accuracy can be ensured.
また、本発明に係る撮像装置においては、構成2を有することにより、色分解プリズムの出射面との間にトリミングフィルタが介在される固体撮像素子は、当該出射面に対して空気層を介さずに接合されているので、接合の信頼性を確保することができる。 Further, in the imaging apparatus according to the present invention, by having the configuration 2, the solid-state imaging device in which the trimming filter is interposed between the emission surface of the color separation prism does not pass the air layer with respect to the emission surface. Therefore, the reliability of the joining can be ensured.
本発明に係る撮像装置の製造方法においては、構成3を有することにより、赤色光用固体撮像素子及び青色光用固体撮像素子のいずれか一方を、色分解プリズムの対応する出射面に対して空気層を介さずに接合するので、色分解プリズムに対する接合の信頼性を確保することができ、他の二の固体撮像素子を、対応する出射面に対して空気層を介した状態で、レジストレーション調整、あおり調整及びバックフォーカス調整を行った後に固定するので、取り付け精度を確保することができる。
In the manufacturing method of the imaging device according to the present invention, by having the
また、本発明に係る撮像装置の製造方法においては、構成4を有することにより、色分解プリズムの出射面との間にトリミングフィルタ介在させる固体撮像素子は、当該出射面に対して空気層を介さずに接合するので、接合の信頼性を確保することができる。 Further, in the method of manufacturing an imaging device according to the present invention, the solid-state imaging device having the trimming filter interposed between the output surface of the color separation prism and the output surface of the color separation prism is interposed via the air layer. Therefore, the reliability of the joining can be ensured.
すなわち、本発明は、色分解プリズムと固体撮像素子とからなる撮像装置において、固体撮像素子についてあおり調整を含む位置調整を行うことができ、各固体撮像素子の取り付け精度が確保されるとともに、固体撮像素子の取付けについての信頼性も確保されるようになされた撮像装置及びこのような撮像装置の製造方法を提供することができるものである。 That is, according to the present invention, in an imaging apparatus including a color separation prism and a solid-state imaging device, position adjustment including tilt adjustment can be performed on the solid-state imaging device, the mounting accuracy of each solid-state imaging device is ensured, and the solid-state imaging device is secured. It is possible to provide an imaging apparatus and a method for manufacturing such an imaging apparatus, which are configured to ensure the reliability of attachment of the imaging element.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔撮像装置の構成〕
図1は、本発明に係る撮像装置の構成を示す側面図である。
[Configuration of imaging device]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an imaging apparatus according to the present invention.
本発明に係る撮像装置は、ビデオカメラや各種カメラレンズにおいて、入射光を光の3原色に相当する赤色帯域光、緑色帯域光及び青色帯域光に分解して撮像する装置である。この撮像装置は、図1に示すように、色分解プリズムと、この色分解プリズムによって色分解された赤色帯域光、緑色帯域光及び青色帯域光を受光する固体撮像素子(CCD、MOS等)6,7,8とから構成されている。 The imaging apparatus according to the present invention is an apparatus that separates and captures incident light into red band light, green band light, and blue band light corresponding to the three primary colors of light in video cameras and various camera lenses. As shown in FIG. 1, the imaging apparatus includes a color separation prism and a solid-state imaging device (CCD, MOS, etc.) 6 that receives red band light, green band light, and blue band light that are color-separated by the color separation prism. , 7 and 8.
この撮像装置を構成する色分解プリズムは、図示しない撮像レンズからの入射光Aが入射されるプリズム部材であるGプリズム1と、このGプリズム1に密着接合されたプリズム部材であるBプリズム2と、このBプリズム2に密着接合されたプリズム部材であるRプリズム3とから構成されている。Gプリズム1とBプリズム2との間には、緑色帯域光を反射する色分解膜である第1のダイクロイック膜4が形成され、Bプリズム2とRプリズム3との間には、青色帯域光を反射する色分解膜である第2のダイクロイック膜5が形成されている。なお、Gプリズム1には、ゴースト光を止めるための遮光溝が設けてある。
The color separation prism constituting the imaging apparatus includes a G prism 1 that is a prism member to which incident light A from an imaging lens (not shown) is incident, and a B prism 2 that is a prism member that is closely bonded to the G prism 1. The
この撮像装置においては、色分解プリズムへの入射光Aは、Gプリズム1を経て第1のダイクロイック膜4に至り、この第1のダイクロイック膜4において、緑色帯域光のみが反射され、他の色の成分が透過されることによって、色分解される。第1のダイクロイック膜4において反射された緑色帯域光は、Gプリズム1の内面で全反射された後、このGプリズム1の出射面より出射して、緑色光用撮像素子6によって受光される。
In this image pickup apparatus, the incident light A to the color separation prism reaches the first
第1のダイクロイック膜4を透過した光は、Bプリズム2を経て第2のダイクロイック膜5に至り、この第2のダイクロイック膜5において、青色帯域光のみが反射され、他の色の成分が透過されることによって、色分解される。第2のダイクロイック膜5において反射された青色帯域光は、Bプリズム2の出射面より出射して、青色光用撮像素子7によって受光される。なお、Bプリズム2の出射面には、ブルートリミングフィルタ2aが密着接合されている。すなわち、この撮像装置の製造においては、青色光用撮像素子7は、Bプリズム2の出射面に対して、ブルートリミングフィルタ2aを介在させて、空気層を介さずに接合されている。
The light transmitted through the first
なお、ブルートリミングフィルタ2aとしては、例えば、「B390」のような色ガラス、あるいは、有機物質をガラス基材に塗装したものを使用することができる。
As the
第2のダイクロイック膜5を透過した光(赤色帯域光)は、Rプリズム3を経て、Rプリズム3の出射面より出射して、赤色光用撮像素子8によって受光される。
The light (red band light) that has passed through the second
このようにして、この撮像装置色においては、Gプリズム1が緑色帯域光のみを緑色光用撮像素子6に導光し、Bプリズム2が青色帯域光のみを青色光用撮像素子7に導光し、また、Rプリズム3が赤色帯域光のみを赤色光用撮像素子8に導光する。
Thus, in this color of the image pickup device, the G prism 1 guides only the green band light to the green
この撮像装置の製造においては、緑色光用撮像素子6及び赤色光用撮像素子8は、Gプリズム1の出射面及びRプリズム3の出射面に対して、空気層を介して保持されている。これら緑色光用撮像素子6及び赤色光用撮像素子8は、青色光用撮像素子7を基準として、レジストレーション調整、あおり調整、バックフォーカス調整をなれた後に、固定されている。
In the manufacture of this imaging apparatus, the green
ここで、Bプリズム2は、このBプリズム2及びブルートリミングフィルタ2aをなす硝材の屈折率をnとしたとき、Gプリズム1の出射面及びRプリズム3の出射面と緑色光用撮像素子6及び赤色光用撮像素子8との間の空気層の厚さのn倍分だけ、他のプリズム部材よりもプリズム中及びブルートリミングフィルタ2a中の光路が長くなるように構成されている。空気層の厚さを0.3mmとした場合、nが、例えば、1.5168であれば、Bプリズム2及びブルートリミングフィルタ2a中の光路は、0.3mm×1.5168=0.455mmだけ、Gプリズム1及びRプリズム3中の光路よりも長くなっている。
Here, when the refractive index of the glass material forming the B prism 2 and the
〔撮像装置の製造方法〕
図2は、本発明に係る撮像装置の製造方法を示す工程図である。
[Method for Manufacturing Imaging Device]
FIG. 2 is a process diagram showing a method for manufacturing an imaging device according to the present invention.
本発明に係る撮像装置を製造するには、まず、色分解プリズムを製造する。色分解プリズムを製造するには、図2に示すように、Gプリズム1、Bプリズム2及びRプリズム3をそれぞれ作成し、また、これらプリズム1,2,3の所定の光学面に各ダイクロイック膜4,5を形成しておく。各プリズム1,2,3は、ガラス材料の粗加工(研削、溝入れ等)及び仕上げ加工(ラップ、ポリッシュ)の各工程を経て作成される。また、各ダイクロイック膜4,5は、蒸着等の成膜加工工程によって作成される。
In order to manufacture the imaging device according to the present invention, first, a color separation prism is manufactured. In order to manufacture the color separation prism, as shown in FIG. 2, the G prism 1, the B prism 2, and the
次に、プリズム組立工程として、Gプリズム1にBプリズム2を密着接合させ、また、Bプリズム2にRプリズム3を密着接合させる。
Next, as a prism assembling step, the B prism 2 is tightly joined to the G prism 1, and the
次に、青色光用撮像素子7を、ブルートリミングフィルタ2aを介して、Bプリズム2の出射面に空気層を介さずに接合させる。そして、緑色光用撮像素子6及び赤色光用撮像素子8を、Gプリズム1及びRプリズム3の出射面に対向させ、空気層を介した状態で、青色光用撮像素子7を基準として、レジストレーション調整、あおり調整、バックフォーカス調整を経て、固定する。これら緑色光用撮像素子6及び赤色光用撮像素子8については、空中接着と称される状態で固定する。
Next, the blue
ここで、Bプリズム2は、このBプリズム2及びブルートリミングフィルタ2aをなす硝材の屈折率をnとしたとき、Gプリズム1の出射面及びRプリズム3の出射面と緑色光用撮像素子6及び赤色光用撮像素子8との間の空気層の厚さのn倍分だけ、他のプリズム部材よりもプリズム中及びブルートリミングフィルタ2a中の光路が長くなるように構成しておく。空気層の厚さを0.3mmとした場合、nが、例えば、1.5168であれば、Bプリズム2及びブルートリミングフィルタ2a中の光路が、0.3mm×1.5168=0.455mmだけ、Gプリズム1及びRプリズム3中の光路よりも長くなるようにする。
Here, when the refractive index of the glass material forming the B prism 2 and the
この撮像装置の製造方法においては、Bプリズム2の出射面とブルートリミングフィルタ2aとの間、及び、ブルートリミングフィルタ2aと青色光用撮像素子7のカバーガラスとの間が、接着剤ですきまなく接着されている。そのため、青色光用撮像素子7のカバーガラスにおける反射を防止することができるとともに、高温信頼性、温度サイクル信頼性を確保することができる。
In this method of manufacturing the imaging device, there is no gap between the exit surface of the B prism 2 and the
そして、この撮像装置の製造方法においては、緑色光用撮像素子6及び赤色光用撮像素子8については、青色光用撮像素子7を基準として、相対的バックフォーカス調整を行っている。これは、撮像レンズの軸上色収差をキャンセルするためである。撮像レンズがズームレンズ(焦点距離可変レンズ)である場合には、撮像レンズの焦点距離を最短とした状態(ワイド端)での軸上色収差がキャンセルされるように調整する。
In this method of manufacturing an image pickup apparatus, relative back focus adjustment is performed with respect to the image sensor for
この撮像装置の製造方法においては、青色光用撮像素子7について、バックフォーカス調整及びあおり調整はできないが、バックフォーカス調整は、図示しない撮像レンズを取り付けた後に、撮像レンズのズートラ調整によって吸収することができる。具体的には、青色光用撮像素子7の取付け位置においてフォーカス位置を探しておき、この情報を調整位置情報としてメモリに保存しておくことで行うことができる。
In this method of manufacturing an imaging apparatus, back focus adjustment and tilt adjustment cannot be performed for the blue
あおり調整については、Y感度ヘの青色帯域光の寄与度が11%であり、赤色帯域光及び緑色帯域光に比べて低いため、プリズム部材の形状精度が確保されていれば、調整する必要はない。Y感度は、以下の式で示される。 Regarding the tilt adjustment, the contribution of the blue band light to the Y sensitivity is 11%, which is lower than the red band light and the green band light. Therefore, if the shape accuracy of the prism member is ensured, the adjustment is necessary. Absent. The Y sensitivity is expressed by the following equation.
〔Y感度〕≒0.29〔R感度〕+0.59〔G感度〕+0.11〔B感度〕
なお、この式からわかるように、色分解プリズムに空気層を介さずに接合させる固体撮像素子は、青色光用撮像素子7ではなく、赤色光用撮像素子8であってもよい。この場合には、緑色光用撮像素子6及び青色光用撮像素子7を、Gプリズム1及びBプリズム2の出射面に対向させ、空気層を介した状態で、赤色光用撮像素子8を基準として、レジストレーション調整、あおり調整、バックフォーカス調整を経て、固定する。この場合には、ブルートリミングフィルタ2aを用いず、Rプリズム3の出射面と赤色光用撮像素子8との間に、レッドトリミングフィルタを設けることが好ましい。
[Y sensitivity] ≈ 0.29 [R sensitivity] + 0.59 [G sensitivity] + 0.11 [B sensitivity]
As can be seen from this equation, the solid-state image sensor to be joined to the color separation prism without an air layer may be the red light image sensor 8 instead of the blue
〔第2の実施の形態〕
前述の実施の形態においては、Bプリズム2と青色光用撮像素子7と間にブルートリミングフィルタ2aを介在させているが、このブルートリミングフィルタ2aに代えて、Bプリズム2の出射面、または、青色光用撮像素子7のカバーガラスに、印刷、あるいは、有機膜を成膜することにより、ブルートリミングフィルタを形成するようにしてもよい。
[Second Embodiment]
In the above-described embodiment, the
この場合には、ブルートリミングフィルタ2aをなすガラス基材がなくなるので、Bプリズム2の出射面と青色光用撮像素子7のカバーガラスとの間を接着剤ですきまなく接着でき、高温信頼性、温度サイクル信頼性をより確実に確保することができる。
In this case, since there is no glass base material forming the
この場合には、Bプリズム2は、このBプリズム2をなす硝材の屈折率をnとしたとき、Gプリズム1の出射面及びRプリズム3の出射面と緑色光用撮像素子6及び赤色光用撮像素子8との間の空気層の厚さのn倍分だけ、他のプリズム部材よりもプリズム中の光路が長くなるように構成する。空気層の厚さを0.3mmとした場合、nが、例えば、1.5168であれば、Bプリズム2中の光路が、0.3mm×1.5168=0.455mmだけ、Gプリズム1及びRプリズム3中の光路よりも長くなるようにする。
In this case, the B prism 2 has an exit surface of the G prism 1 and an exit surface of the
なお、このように印刷や有機膜の成膜により形成されるトリミングフィルタは、固体撮像素子が空気層を介さずに接合される出射面に限らず、固体撮像素子が空気層を介して対向される出射面に設けるようにしてもよい。すなわち、Bプリズム2の出射面と青色光用撮像素子7のカバーガラスとを密着接合させる場合において、Rプリズム3の出射面にレッドトリミングフィルタを形成してもよく、また、Rプリズム3の出射面と赤色光用撮像素子8のカバーガラスとを密着接合させる場合において、Bプリズム2の出射面にブルートリミングフィルタを形成してもよい。
Note that the trimming filter formed by printing or forming an organic film in this way is not limited to the exit surface where the solid-state image sensor is joined without an air layer, and the solid-state image sensor is opposed to the air layer via the air layer. It may be provided on the exit surface. That is, when the exit surface of the B prism 2 and the cover glass of the blue
いずれの場合においても、固体撮像素子が空気層を介さずに接合される出射面を有するプリズム部材は、他のプリズム部材の出射面と固体撮像素子との間の空気層の厚さのn倍分だけ、他のプリズム部材よりもプリズム中の光路が長くなるように構成する。 In any case, the prism member having the exit surface to which the solid-state image sensor is joined without an air layer is n times the thickness of the air layer between the exit surface of the other prism member and the solid-state image sensor. Accordingly, the optical path in the prism is made longer than the other prism members.
1 Gプリズム
2 Bプリズム
2a ブルートリミングフィルタ
3 Rプリズム
4 第1のダイクロイック膜
5 第2のダイクロイック膜
6 緑色光用撮像素子
7 青色光用撮像素子
8 赤色光用撮像素子
A 入射光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 G prism 2
Claims (4)
前記色分解プリズムから出射される赤色帯域光を受光する赤色光用固体撮像素子と、
前記色分解プリズムから出射される緑色帯域光を受光する緑色光用固体撮像素子と、
前記色分解プリズムから出射される青色帯域光を受光する青色光用固体撮像素子と
を備え、
前記赤色光用固体撮像素子及び前記青色光用固体撮像素子のいずれか一方は、前記色分解プリズムの対応する出射面に対して空気層を介さずに接合されており、
他の二の固体撮像素子は、対応する出射面に対して空気層を介して保持されている
ことを特徴とする撮像装置。 A color separation prism that splits incident light into red band light, green band light, and blue band light, and emits each of these color band lights from different exit surfaces;
A solid-state image sensor for red light that receives red band light emitted from the color separation prism;
A solid-state image sensor for green light that receives green band light emitted from the color separation prism;
A solid-state image sensor for blue light that receives blue band light emitted from the color separation prism, and
Either one of the solid-state image pickup device for red light and the solid-state image pickup device for blue light is bonded to a corresponding emission surface of the color separation prism without an air layer,
The other two solid-state imaging devices are held via an air layer with respect to the corresponding emission surface.
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The trimming filter is interposed between the solid-state imaging device that is joined to the emission surface of the color separation prism without an air layer, and the emission surface. Imaging device.
前記色分解プリズムの第1の出射面に対向させて、この第1の出射面から出射される赤色帯域光を受光する赤色光用固体撮像素子を配置する工程と、
前記色分解プリズムの第2の出射面に対向させて、この第2の出射面から出射される緑色帯域光を受光する緑色光用固体撮像素子を配置する工程と、
前記色分解プリズムの第3の出射面に対向させて、この第3の出射面から出射される青色帯域光を受光する青色光用固体撮像素子を配置する工程と
を有し、
前記赤色光用固体撮像素子及び前記青色光用固体撮像素子のいずれか一方は、前記色分解プリズムの対応する出射面に対して空気層を介さずに接合し、
他の二の固体撮像素子は、対応する出射面に対して空気層を介した状態で、前記出射面に対して空気層を介さずに接合された固体撮像素子を基準として位置調整を行い、その後に固定する
ことを特徴とする撮像装置の製造方法。 A step of splitting incident light into red band light, green band light, and blue band light and emitting each color band light from different emission surfaces by joining a plurality of prism members;
Disposing a solid-state imaging device for red light that receives the red band light emitted from the first emission surface so as to face the first emission surface of the color separation prism;
Disposing a solid-state image sensor for green light that receives the green band light emitted from the second emission surface, facing the second emission surface of the color separation prism;
Disposing a solid-state imaging device for blue light that receives blue band light emitted from the third emission surface, facing the third emission surface of the color separation prism, and
Either one of the solid-state image pickup device for red light and the solid-state image pickup device for blue light is joined to a corresponding emission surface of the color separation prism without an air layer,
The other two solid-state imaging devices perform position adjustment with reference to the solid-state imaging device joined to the emission surface without an air layer in a state via an air layer with respect to the corresponding emission surface, A method for manufacturing an imaging device, wherein the imaging device is fixed thereafter.
ことを特徴とする請求項3記載の撮像装置の製造方法。 The imaging apparatus according to claim 3, wherein a trimming filter is interposed between the solid-state imaging device that is joined to the emission surface of the color separation prism without an air layer, and the emission surface. Production method.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006089513A JP2007267032A (en) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | Imaging apparatus and method for manufacturing imaging apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2048365A2 (en) | 2007-10-12 | 2009-04-15 | Ebara Corporation | Operation control device for vacuum pump and method for stopping operation thereof |
-
2006
- 2006-03-28 JP JP2006089513A patent/JP2007267032A/en active Pending
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